Bước ngoặt đưa công nghệ lượng tử vào thực tiễn

Theo South China Morning Post (SCMP) ngày 2/11, Trung Quốc vừa ghi nhận thành công thương mại đầu tiên trong lĩnh vực điện toán lượng tử nguyên tử, khi hệ thống Hanyuan-1 chính thức nhận được đơn hàng trị giá hơn 5,6 triệu USD.

Sản phẩm đầu tiên đã được bàn giao cho một công ty con của tập đoàn viễn thông China Mobile, trong khi Pakistan cũng đã ký hợp đồng mua một hệ thống tương tự. Tổng giá trị thương vụ vượt 40 triệu nhân dân tệ (hơn 5,4 triệu USD) – dấu hiệu rõ ràng cho thấy công nghệ này đang dần rời khỏi phòng thí nghiệm để bước vào thị trường thực tế.

Hanyuan-1 do Viện Đổi mới Khoa học Đo lường Chính xác, trực thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) tại thành phố Vũ Hán phát triển. Đây là một trong số ít hệ thống lượng tử nguyên tử trên thế giới đạt tới giai đoạn sản xuất hàng loạt, có thể vận hành ổn định trong môi trường công nghiệp.

Máy tính này được trang bị 100 qubit (đơn vị cơ bản của thông tin lượng tử) và được xếp vào nhóm máy tính lượng tử quy mô trung gian nhiễu (NISQ), hướng tới ứng dụng thực tiễn trong các lĩnh vực như tài chính, logistics, mô phỏng vật liệu hay nghiên cứu dược phẩm.

Khác với các hệ thống lượng tử sử dụng ion, photon hoặc nguyên tử nhân tạo, Hanyuan-1 dùng nguyên tử trung hòa làm qubit và điều khiển bằng tia laser chính xác cao.

Phương pháp này có ưu điểm là không cần làm lạnh siêu dẫn, giúp giảm mạnh năng lượng tiêu thụ, chi phí bảo dưỡng và độ phức tạp vận hành. Toàn bộ thiết bị chỉ chiếm diện tích tương đương ba tủ phòng thí nghiệm thông thường, cho thấy tiềm năng triển khai trong môi trường thương mại quy mô vừa.

Tự chủ công nghệ

Tờ Hồ Bắc Nhật báo cho biết, nhóm nghiên cứu tại Vũ Hán đã tự phát triển toàn bộ hệ thống laser có độ chính xác cao, sau khi Mỹ áp đặt lệnh hạn chế xuất khẩu linh kiện lượng tử từ năm 2018. Nhờ đó, Trung Quốc cắt giảm sự phụ thuộc vào chuỗi cung ứng nước ngoài và tăng cường khả năng tự chủ phần cứng chiến lược.

Các nhà nghiên cứu cho biết laser do Trung Quốc tự chế tạo tiêu thụ năng lượng chỉ bằng 10% so với thiết bị tương đương của phương Tây, nhưng vẫn duy trì độ ổn định cần thiết để điều khiển qubit nguyên tử. Thành tựu này được xem là bước đi mang tính chiến lược trong bối cảnh cạnh tranh công nghệ Mỹ – Trung đang ngày càng gay gắt.

Một lãnh đạo dự án Hanyuan-1 chia sẻ: “Cuộc đua lượng tử hiện nay không chỉ là ai có nhiều qubit hơn, mà là ai có thể biến công nghệ đó thành ứng dụng thực tế. Chúng tôi đang hướng đến điện toán lượng tử nguyên tử phục vụ trực tiếp cho công nghiệp và nghiên cứu”.

Theo kế hoạch, nhóm phát triển sẽ thành lập trung tâm điện toán lượng tử nguyên tử đầu tiên của Trung Quốc tại Vũ Hán, có khả năng xử lý các yêu cầu tính toán quy mô lớn cho hàng nghìn doanh nghiệp, đặc biệt trong phân tích rủi ro tài chính, thiết kế vật liệu mới và mô phỏng công nghiệp phức tạp.

Trung tâm này dự kiến đi vào hoạt động trước năm 2027, mở đường cho việc cung cấp dịch vụ điện toán lượng tử thương mại trên phạm vi toàn quốc.

Nếu đúng tiến độ, đây sẽ là bước tiến chiến lược giúp Trung Quốc rút ngắn khoảng cách với Mỹ, châu Âu và Nhật Bản trong lĩnh vực lượng tử, đồng thời định hình lại cục diện cạnh tranh công nghệ toàn cầu trong thập kỷ tới.